KR950012065B1

KR950012065B1 - 비휘발성 메모리를 이용한 재시동 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR950012065B1
Application number: KR1019930019966A
Authority: KR
Inventors: 백영식; 주진천
Original assignee: 재단법인 한국전자통신연구소; 양승택
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 1995-10-13
Also published as: KR950009399A

Abstract

내용 없음.

Description

비휘발성 메모리를 이용한 재시동 시스템 및 방법

제1도는 본 발명에 따른 재시동 시스템 구성도.

제2도는 메모리와 백업 처리기의 상세 연결도.

제3도는 본 발명에 따른 자료의 구조도.

제4도는 본 발명에 따른 재시동 방법에 대한 처리 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 휘발성 메모리 110, 130 : 비휘발성 메모리

120 : 프로세서 140 : 내부레지스터

150 : 전원장애 발생감지 및 인터럽트 발생기 160 : 백업처리기

170 : 전원순간보충기

본 발명은 비휘발성 메모리를 이용한 재시동 시스템 및 방법에 관한 것이다.

종래의 메모리들은 전원이 공급되지 않는 경우 정보가 지워지는 단점이 있으며, PROM(Programma-ble ROM)은 전원 차단시 정보가 지워지지는 않지만, 사용자가 보드에서 칩을 제거한 후 정보를 수정할 수 있어 악의의 정보 수정을 원할시 수정이 용이한 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위해 배터리 백업 램(battery-backup RAM)을 사용하기도 하지만 배터리 백업 램은 신뢰도가 낮은 문제점이 있다. 그런데, 기존의 시스템에서는 휘발성(Volatile)메모리를 사용하였기 때문에 전원 장애 발생시 휘발성 메모리에 저장된 내용을 잃어버리게 된다. 그러나, 시스템에 따라서는 전원의 장애를 감지하여야 휘발성 메모리내의 내용들을 배휘발성 메모리인 하드 디스크등에 저장하는 기능을 수행하기도 한다. 그러나, 하드 디스크 저장 속도가 늦기 때문에 많은 양의 데이타를 저장해야 하는 경우 저장 시간 및 회복 시간이 길어진다. 특히, 프로그램이 수행 도중이었을 경우에는 그 프로그램의 수행은 처음부터 다시 수행되어야 하며, 이러한 경우 많은 시간을 낭비하게 되는 문제점이 있고, 다른 예로 실시간으로 처리해야 하는 시스템의 경우 전원이 복구되는 순간 재시동 시간이 문제가 된다.

상기 종래 기술에 대한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 전원이 공급되지 않아도 데이타가 지워지지 않는 특성을 가진 에프램(FRAM) 또는 EEPROM(Electriccaly Erasable Erasable Programmable Read Only Memory) 즉, 비휘발성 메모리를 사용하여 재시동 때에 프로그램이 수행되는 바로 그 싯점에서 프로그램을 수행할 수 있도록 한 재시동 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 대량의 데이타를 저장하고 사용하기 위한 제1비휘발성 메모리, 전원 장애 발생 신호를 인가받고 백업 및 복구 명령을 전송하는 프로세서, 상기 프로세서에 연결되어 프로세서 백업 및 복구 명령을 받아 백업 및 복구 제어 신호 메모리를 백업하기 위한 백업 수단, 상기 백업 수단으로 부터의 백업 및 복구 제어 신호 제어 신호를 인가받는 휘발성 메모리, 상기 백업수단에 연결되어 백업 및 복구 제어 신호를 인가받아 전원 장애 감지 시 상기 휘발성 메모리의 내용을 백업하는 데 사용되는 제2비휘발성 메모리, 및 상기 프로세서에 연결되어 전원 장애 발생을 감시하고 인터럽트를 발생하기 위한 전원 장애 발생 감지 및 인터럽트 발생기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

[표 1]에서는 기존의 메모리 및 비휘발성 메모리를 분류하였다.

[표 1]

메모리 분류표

본 발명은 비휘발성 메모리 및 휘발성 메모리로 구성되고, 전원 장애 발생시에 복구 후 재 시동을 가능하게 하는 전원 장애 처리 인터럽트 루틴 및 재 시동시 이 인터럽트 루틴에 의해 저장된 래지스터 값등으로 프로세서를 전원 장애 발생 시점부터 구동한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 재시동 시스템 구성도, 제2도는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리 및 백업 처리기의 상세 연결도로서, 도면에서 100은 휘발성 메모리, 110, 130은 비휘발성 메모리, 120은 프로세서, 140은 내부 레지스터, 150은 전원장애 발생 감지 및 인터럽트 발생기, 160은 백업처리기, 170은 전원순간 보충기, 를 각각 나타낸 것이다.

도면에 도시한 바와 같이 재시동시스템을 설명하면 다음과 같다.

비휘발성 메모리(130)는 대량의 데이타를 저장하고 사용하기 위해 사용되는 비휘발성 메모리 영역이고, 비휘발성 메모리(110)은 전원 장애 감지시 휘발성메모리(100)의 내용을 백업하는 데 사용된다. 전원 장애 발생 감지 및 인터럽트 발생기(150)는 일반적으로 사용하는 칩 및 회로를 사용한다.

전원 장애 발생 감지 및 인터럽트 발생기(150)는 일반적으로 사용하는 칩 및 회로를 사용한다.

전원 장애 발생시 휘발성 메모리(100(1) 내지 100(N))의 내용을 비휘발성 메모리(110(1) 내지 110(n))에 저장하기 위해서는 백업을 위한 시간이 필요하다. 그러나, 기존의 저장과는 달리 반도체 칩사이의 백업이기 때문에 일반적인 캐패시터를 이용할 수 있다.

캐피시터의 용량은 상기한 바와 같이 휘발성 메모리(100) 또는 비휘발성 메모리(110)의 용량 및 액세스 속도에 의해 정해지며, 캐패시터로 구성된 전원순간보충기(190)는 프로세서, 비휘발성메모리(110), 휘발성메모리(100) 및 백업처리기(160)등 백업에 필요한 최소한의 회로 부분에만 전원을 순간적으로 유지시키는 역할을 한다.

제3도는 본 발명에 따른 자료구조도이다.

도면에서 300은 헤드, 310(1) 내지 310(N)은 비휘발성 메모리 블럭을 가리키는 포인터, 320은 꼬리, 330은 상태표시 영역이고 상태 표시영역에서 '00'은 정상, FF는 페기셀, 331은 사용 표시영역이고, 사용표시 영역에서 '00'은 사용안함 표시를, FF는 프로그램 사용중임을 나타내며, 332는 쓴 횟수 표시 영역, 333은 사용자 데이타 영역, 334는 메타 블럭 표시 영역으로 '00'은 사용자 데이타 블럭 표시, FF는 매타 블럭을 표시한다.

본 발명의 자료 구조는 기존의 에프램 자료 구조(특허 출원중인(쓰기횟수 제한이 있는 비휘발성 메모리 칩의 사용기간 연장기법)와는 달리 메타 블럭 표시 영역을 포함한다. 이 영역은 이 블럭이 프로그램에서 사용하는 포인터로 사용되는 것을 표시한다. 이 블럭은 전원이 공급되지 않는 상태에서도 포인터를 유지한다. 이 메타 영역도 다른 블럭과 마찬가지로, 쓰기 횟수에 제한이 있기 때문에 블럭이동을 해야하는 경우가 발생한다. 블럭 이동은 기출원된 "쓰기 횟수 제한이 있는 비휘발성 메모리 칩의 사용 기간 연장 기법"에 기술된 블럭요구 및 블럭반환을 그대로 사용한다. 그러나, 기존의 발명에서는 전원이 공급안되는 경우에 대해 고려하지 않았기 때문에 본 발명에서는 재시동을 위한 자료 구조 및 재시동시 필요한 작업을 추가하였다. 본 발명에서는 전원장애 발생시 장애 발생 시점부터 프로그램이 재시동되는 것을 보장하기 때문에 비휘발성 메모리 영역중 하나를 프로그램의 포인터 영역으로 사용하고, 메타블럭표시 영역에 메타블럭 표시만을 하여도 충분하다. 즉, 기존의 블럭 이동시 메타블럭표시영역 또는 사용자 데이타블럭표시를 하면 된다. 메타블럭은 시스템에서 유일하게 하나 존재한다.

제4도는 본 발명에 따른 재시동 시스템의 처리 흐름도이다.

먼저, 초기 시동시에는 블럭 표시 영역을 초기화하고(401) 사용자 블럭을 표시한 다음(402) 메타 블럭을 표시하고 리턴한다(403).

전원 공급 장애가 발생하면, 전원장애발생감지 및 인터럽트 발생기(150)에 의해 프러세서(120)에 인터럽트가 발생한다(404). 인터럽트 처리 루틴에서는 백업처리기(160)에 백업 명령을 내리고(405), 프로세서 내부 레지스터들(140)을 비휘발성 메모리(110)에 저장하고 리턴한다.(406).

전원장애가 복구되면(407), 비휘발성 메모리 영역을 제어하는 램 영역을 초기화하고(408) 프로세서(120)는 백업처리기(160)에 복구명령을 내리고(409) 프로세서(120)는 백업처리기(160)에 복구명령을 내리고(409) 비휘발성메모리에 저장된 프로세서(120) 내부레지스터들(140)의 내용을 참조하여 프로세서 내부 레지스터들을 복구한다(410). 백업처리기(160)에 내린 명령이 완료된 것을 확인하고(411) 프로세서(120)를 저장된 프로그램 카운터부터 수행시키고 리턴한다(412).

따라서 상기와 같은 본 발명의 휘발성 메모리 재시동 시스템은 빠른 재시동을 실현하고, 전원 복구시 장애 발생시점부터 프로그램을 구성할 수 있으며, 한예로 데이타 베이스시스템의 체크포인터(checkkpoint)기법을 단순화시키거나 사용하지 않아도 된다. 이 기법은 최근 차세대 데이타베이스 시스템중의 하나로 연구하고 있는 메인 메모리 데이타 베이스시스템으로 사용 가능하고, 특히 실시간 제어시스템에 적용된다.

Claims

대량의 데이타를 저장하고 사용하기 위한 제1비휘발성 메모리(130), 전원 장애 발생 신호를 인가받고 백업 및 복구 명령을 전송하는 프로세서(120), 상기 프로세서(120)에 연결되어 프로세서 백업 및 복구 명령을 받아 백업 및 복구 제어 신호 메모리를 백업하기 위한 백업수단(160), 상기 백업 수단(160)으로 부터의 백업 및 복구 제어 신호 제어 신호를 인가 받는 휘발성 메모리(100), 상기 백업수단(160)에 연결되어 백업 및 복구 제어 신호를 인가받아 전원 장애 감지 시 상기 휘발성 메모리(100)의 내용을 백업하는 데 사용되는 제2휘발성 메모리(110), 및 상기 프로세서(120)에 연결되어 전원 장애 생을 감시하고 인터럽트를 발생하기 위한 전원 장애 발생 감지 및 인터럽트 발생기(150)을 구비하는 것을 특징으로 하는 재시동 시스템.
제1항에 있어서, 상기 프로세서(12), 제2비휘발성메모리(110), 휘발성메모리(100) 및 백업수단(160)의 백업에 필요한 최소한의 회로 부분에만 전원을 순간적으로 유지시키는 전원순간 보충기(190)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재시동 시스템.
제1비휘발성 메모리(130), 프로세서(120), 백업수단(160), 휘발성 메모리(100), 제2비휘발성 메모리(110), 전원 장애 발생 감지 및 인터럽트 발생기(150)를 구비하는 재시동 시스템의 재시동 방법에 있어서, 초기 시동시 블럭 표시 영역을 초기화 사용자 블럭과 메타 블럭을 표시학 리턴하는 제1단계(410 내지 403); 전원 공급 장애가 발생하면, 프로세서(120)에 인터럽트가 발생하여 상기 백업수단(160)에 백업 명령을 내리는 제2단계(404, 405); 상기 제2단계(404, 405) 수행 후, 프로세서 내부 레지스터들(140)을 제2비휘발성 메모리(110)에 저장하고 리턴하는 제3단계(406); 전원장애가 복구되면, 램 영역을 초기화하고 상기 백업수단(160)에 복구명령을 내리는 제4단계(407 내지 409); 상기 제4단계(407 내지 409)수행 후, 비휘발성메모리에 저장된 내용을 참조하여 프로세서 내부 레지스터들을 복구하고 백업 처리 명령이 완료되었으면 프로그램 카운트를 수행시키고 리턴하는 제5단계(410 내지 412)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재시동 방법.